Главная » Радиоуправление
Призовой фонд
на август 2019 г.
1. 1000 руб
Паяльник
2. Тестер компонентов MG328
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Регулятор оборотов коллекторного микроэлектродвигателя для РУ модели

Желание собрать радиоуправление у меня созрело достаточно давно. Но дальше поиска схем, с последующим пониманием, что прошивку автор не даст, дело не продвинулось. В итоге, затея была похоронена в стадии развития. Но недавно мне на глаза попались модули, именуемые NRF24L01+ (стоит 0.6$ на Ali), и уже позабытое желание собрать радиоуправление загорелось с новой силой.

В конечном счете, была разработана схема радиоуправления, а так же несколько сопутствующих устройств. Об одном из них и пойдет речь в данной статье. К слову, в следующих статьях будет описано само радиоуправление, а так же зарядное устройство для li-ion аккумуляторов.

Регулятор оборотов двигателя - это название слышал любой моделист, а в особенности те, кто собирал авиа- и судомодели. Это устройство незаменимо, так как оно обеспечивает плавное управление скорость двигателя.

Существует множество вариантов исполнения таких регуляторов: на микроконтроллерах, на жесткой логике и даже на дискретных компонентах. После просмотра уже готовых схем, я понял что придется делать что-то свое - на логике собирать не хотелось, на дискретных компонентах выходило уж очень громоздко. Найденные схемы на микроконтроллерах были в общем-то неплохими, да вот только вариант собирать то, принцип действия чего я не смогу объяснить, меня не привлекал (а прошивку авторы выкладывать не спешили).

После всего этого и была разработана и собрана схема.

Схема устройства

Итак, краткие характеристики (при номиналах деталей, указанных на схеме):

  • Диапазон питающих напряжений: 7 ... 35В
  • Максимальный ток: 3А
  • Длительность управляющего импульса: 1 ... 2мс
  • Рекомендованный период импульсов: 20мс

Силовая часть представляет собой Н-мост с дополнительными маломощными управляющими транзисторами. Управление оборотами двигателя производится ШИМ сигналом, генерируемым МК. Скважность ШИМ зависит от длительности импульса, поступающего на вход устройства.

Обработку сигналов и управление транзисторами в этой схеме выполняет микроконтроллер ATtiny2313. Этот выбор ничем не обусловлен, кроме того, что он у меня валялся под рукой на момент проектировки устройства. Изначально, в схеме планировалось использование полевых транзисторов, но позже я от них отказался в пользу более доступных советских биполярников (которых практически у каждого целый ящик). Конечно, это наложило свой отпечаток на параметры: максимальный ток значительно снизился, как и цена девайса.

   Как уже упоминалось, напряжение питания устройства может варьироваться от 6 до 30 вольт. Это обусловлено границами напряжения, которое может выдержать интегральный стабилизатор LM7805, а так же двигатель (на него подается напряжение, отличное от питающего примерно на 1 вольт).

   Максимальный ток зависит от применяемых транзисторов. В моем варианте - это КТ816/817, максимальный ток коллектора которых равен трем амперам.

В качестве маломощных управляющих транзисторов использованы распространенные КТ315.

Для более точного измерения длительности управляющего (серво) импульса был применен кварцевый резонатор на частоту 8МГц.

Диоды D1 - D4 желательно монтировать. Будет работать и без них, но вопрос в том, как долго.

Печатная плата устройства выполнена на одностороннем фольгированном материале (стеклотекстолит, гетинакс). Дорожки выделенные красным - перемычки с лицевой стороны. В моем варианте транзисторы монтируются вне платы на радиаторе. 

Печатная плата устройства (синие проводники - обратная сторона):

Печатная плата

Принцип работы

При получении импульса, запускается 16 битный таймер, который останавливается по спаду импульса. Таймер настроен таким образом, что каждый его такт - это 1мкс, что позволяет упростить вычисления. После определения длительности импульса происходит сравнение с заданной величиной. Результат записывается в регистр OCR1A/B в зависимости от положения джампера и длительности импульса.

Исходный код приведен ниже. Так же его можно взять в приложении к статье.

В наладке устройство не нуждается, и должно работать сразу после правильной сборки и прошивки микроконтроллера. С последним будьте осторожны - не отключите ненароком бит RSTDISBL. Это может стоить вам нового микроконтроллера (если у вас конечно нет параллельного программатора).

Транзисторы КТ315 можно заменить любыми маломощными кремниевыми транзисторами структуры n-p-n. КТ816/817 - аналогичными по параметрам (или более мощными). К примеру, КТ818/819 и т.д. Резисторы можно заменить на аналогичные по мощности с допуском 20-30% от номинального сопротивления. Линейный стабилизатор LM7805 можно заменить на отечественный аналог КРЕН5А, а так же применить импульсный стабилизатор, но придется переработать печатную плату.

Фото , а так же видео работы устройства можно увидеть ниже.

Фото 1Фото 2

Фото 3

Извиняюсь за не очень презентабельный вид платы - изначально это был тестовый вариант "на первое время". Но так как устройство с первого раза заработало так как от него требовалось, то "временный вариант" перерос в постоянный.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
U2 МК AVR 8-бит
ATtiny2313A
1 DIP-20Поиск в Utsource В блокнот
U3 Линейный регулятор
L7805AB
1 TO-220Поиск в Utsource В блокнот
Q1, Q2 Биполярный транзистор
КТ816Б
2 Индекс любойПоиск в Utsource В блокнот
Q3, Q4 Биполярный транзистор
КТ817Б
2 Индекс любойПоиск в Utsource В блокнот
Q5-Q8 Биполярный транзистор
КТ315Б
4 Индекс любойПоиск в Utsource В блокнот
D1-D4 Выпрямительный диод
1N4148
4 ОпциональноПоиск в Utsource В блокнот
C1, C2 Конденсатор33 пф2 0805Поиск в Utsource В блокнот
C3, C4 Конденсатор100 нф2 0805Поиск в Utsource В блокнот
C5 Конденсатор470 мкФ1 35ВПоиск в Utsource В блокнот
R5 Резистор
10 кОм
1 0805Поиск в Utsource В блокнот
R6-R8 Резистор
1 кОм
3 0805Поиск в Utsource В блокнот
R11 Резистор
100 Ом
1 0805Поиск в Utsource В блокнот
JP1 ПереключательДжампер1 2-х контактныйПоиск в Utsource В блокнот
X1 Кварцевый резонатор8МГц1 НизкопрофильныйПоиск в Utsource В блокнот
J8 Разъемы3-х контактный1 PLS-40Поиск в Utsource В блокнот
J9 Разъемы2-х контактный1 PLS-40Поиск в Utsource В блокнот
J13 Разъемы4-х контактный1 PLS-40Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (2) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
Юрий #
Исходный текст программы не соответствует Hex файлу, половины не хватает.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Набор 4WD Kit Bluetooth
Набор 4WD Kit Bluetooth
Квадрокоптер Syma X11 МиниПК MK809V - 4 ядра, Android 4.4.2
вверх